JPH0799719B2 - Plasma gun - Google Patents

Plasma gun

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JPH0799719B2
JPH0799719B2 JP62109076A JP10907687A JPH0799719B2 JP H0799719 B2 JPH0799719 B2 JP H0799719B2 JP 62109076 A JP62109076 A JP 62109076A JP 10907687 A JP10907687 A JP 10907687A JP H0799719 B2 JPH0799719 B2 JP H0799719B2
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gas
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ring member
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ダニエル・ヤコヴレーヴイツチ
アントニー・ジエイ・ロトリコ
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ザ・パ−キン−エルマ−・コ−ポレイシヨン
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプラズマガン及び特にこれのためのガス分配リ
ングであつて、プラズマガンのアーク領域内に半径方向
又は渦巻状のガス流を選択的に生ぜしめる形式のものに
関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a plasma gun and in particular to a gas distribution ring therefor, which selectively produces a radial or spiral gas flow in the arc region of the plasma gun. Concerning the form of tightening.

従来の技術 プラズマガンは、金属又はセラミツクのような熱可溶性
材料を熱軟化させ、軟化した材料を粒子の形態で被覆面
へ噴射するために使用される。加熱された粒子は被覆面
に衝突してこれに付着する。熱可溶性材料は通常粉末状
でプラズマガンに供給されるが、この粉末は一般に米国
基準スクリーンサイズで100メツシユ以下でほぼ５ミク
ロンである。BACKGROUND OF THE INVENTION Plasma guns are used to heat soften a heat soluble material such as metal or ceramic and spray the softened material in the form of particles onto a coated surface. The heated particles collide with the coated surface and adhere to it. The heat-fusible material is usually supplied to the plasma gun in powder form, which is generally approximately 5 microns below 100 mesh in US standard screen size.

通常のプラズマシステムでは、水冷ノズル（陽極）と中
央の陰極との間にアークが生ぜしめられる。不活性ガス
がこのアークを通過し、そのさい15,000℃の温度まで励
起される。ノズルから噴射される少なくとも部分的にイ
オン化したガスのプラズマはオキシ・アセチレンのオー
プンフレームに類似している。この種の一般的なプラズ
マフレームスプレーガンは米国特許第3,145,287号明細
書に開示されている。In a typical plasma system, an arc is created between the water cooled nozzle (anode) and the central cathode. An inert gas passes through this arc and is excited up to a temperature of 15,000 ° C. The plasma of the at least partially ionized gas ejected from the nozzle resembles the open flame of oxyacetylene. A common plasma flame spray gun of this type is disclosed in U.S. Pat. No. 3,145,287.

プラズマガンは一般に１次プラズマガスとしてアルゴン
又は窒素で作動可能である。アルゴンの場合、ガスは、
陰極の近くで接線方向成分を備えた単数又は複数のオリ
フイスを通つてチヤンバ内に導入されて、プラズマに対
して垂直な流れを形成する。これについては例えば米国
特許第3,823,302号明細書を参照されたい。渦巻なしで
アークがノズルの下流へ十分遠く搬送されないことの理
由は電圧及び効率が低いからである。他面において、米
国特許第3145287号明細書の開示によれば、ガスを半径
方向でインプツトすることが可能である。半径方向のイ
ンプツトは一般に窒素の場合に採用される。その理由
は、接続方向インプツトによつて生じる渦巻が窒素アー
クをノズルの孔の下流へ遠くまで延ばす傾向を有し、そ
の結果、アークのスタートが困難となるからである。Plasma guns are generally operable with argon or nitrogen as the primary plasma gas. In the case of Argon, the gas is
It is introduced into the chamber through an orifice or orifices with a tangential component near the cathode and forms a flow perpendicular to the plasma. See, for example, US Pat. No. 3,823,302. The reason that the arc is not carried far enough downstream of the nozzle without swirling is that the voltage and efficiency are low. In another aspect, the disclosure of U.S. Pat. No. 3,145,287 makes it possible to impregnate gas in the radial direction. Radial implants are commonly used for nitrogen. The reason for this is that the vortices created by the connecting direction impediment tend to extend the nitrogen arc far downstream of the nozzle bore, which makes arc starting difficult.

しかし、窒素の場合、渦巻なしでは電圧及び効率が低
い。それゆえ、酸素のような２次ガスが添加されると、
これらのフアクタを増大させる効果がある。アルゴンが
使用される場合、渦巻があつても効率は不所望に低い。
可能ならばこの場合も酸素を添加することはできるが、
しかし酸素ガスは、スプレーされた被覆をもろくするた
め不所望であることが多い。ヘリウムは選択的に２次ガ
スとして使用できるが、これは高価であると共に低効率
である。However, in the case of nitrogen, without swirl the voltage and efficiency are low. Therefore, when a secondary gas such as oxygen is added,
It has the effect of increasing these factors. If argon is used, the efficiency is undesirably low even with swirling.
If possible, oxygen can be added also in this case,
However, oxygen gas is often undesirable because it makes the sprayed coating brittle. Helium can be selectively used as a secondary gas, but it is expensive and inefficient.

各プラズマガンは半径方向インプツトであれ、接線方向
インプツトであれ、プラズマを形成する特種なガスのた
めに構成される。Each plasma gun, whether radial or tangential, is configured for a particular gas forming the plasma.

１次ガスのために使用されるガンは一般に種々のガス分
配リングを備え、このガス分配リングはガスの種類の変
更のために取外しできるように陰極の近くに挿入され
る。ガスの種類の変更を簡便ならしめるために種々の試
みがなされている。米国特許第3313908号明細書によれ
ば、２つの外部のガス導管フイツテイングのいずれかに
よつて選択される互いに異なるガスのための２種のガス
入口を備えたプラズマトーチが開示されている。しかし
この方式でもガスに設けたフイツテイングを交換する必
要がある。The gun used for the primary gas generally comprises various gas distribution rings which are removably inserted near the cathode for changing the gas type. Various attempts have been made to simplify the change of gas type. U.S. Pat. No. 3,313,908 discloses a plasma torch with two gas inlets for different gases selected by either of two external gas conduit fittings. However, even with this method, it is necessary to replace the fitting provided on the gas.

米国特許第3,815,140号明細書によれば、前方へ傾斜し
た１次ポートと、接線方向に向けられた２次ポートとを
備えたガス分配リングを有するプラズマスプレーガンが
開示されている。このガス分配リングは制御によつてガ
ス流を変化させるといわれているが、しかし、ガス分配
リングの交換なしでは種々のガスのために流れを変化さ
せる手段が存在しないのみならず、作動中に流れの種類
を変える手段も存在しない。U.S. Pat. No. 3,815,140 discloses a plasma spray gun having a gas distribution ring with a forwardly inclined primary port and a tangentially oriented secondary port. This gas distribution ring is said to change the gas flow under control, but without replacement of the gas distribution ring there is no means to change the flow for various gases, and it is There is no way to change the type of flow.

米国特許第2941063号明細書によれば、互いに離れた２
個所でガスが導入されるプラズマトーチが開示されてい
る。アークの最初の部分及び協働するプラズマのための
ガス流を生ぜしめるために、陰極に近いチヤンバ内へオ
リフイスを通してガスを案内する半径方向インプツトの
ためのソースインレツトが陰極の近傍に配置されてい
る。接線方向インプツトのためのガスソースは大径の第
２の環状のチヤンバ内へ向けられており、このチヤンパ
は半径方向のインレツトチヤンバの下流のソースとなつ
ている。これらの著しく離れたガスインレツトソースは
アークの異なる部分へ向けられており、ガスインレツト
の選択又は陰極の近傍でのコントロールを生ぜしめな
い。According to U.S. Pat. No. 2941063, two separated from each other
A plasma torch in which a gas is introduced at a point is disclosed. A source inlet for a radial implant that guides the gas through the orifice into the chamber near the cathode to create a gas flow for the initial portion of the arc and the associated plasma is located near the cathode. There is. The gas source for the tangential implant is directed into a large diameter second annular chamber which serves as the downstream source of the radial inlet chamber. These significantly spaced gas inlet sources are directed to different parts of the arc and do not give rise to gas inlet selection or control near the cathode.

本発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、プラズマガンのアーク領域における半
径方向又は渦巻状のガス流の変更を簡便ならしめるよう
な新たなガス分配リングを備えたプラズマガンを提供す
ることにある。Problem to be Solved by the Invention The problem to be solved by the present invention is to provide a plasma gun with a new gas distribution ring that facilitates modification of the radial or spiral gas flow in the arc region of the plasma gun. Especially.

本発明の別の課題は、半径方向及び接線方向のガスイン
レツトを離して配置して同時的に制御できるような新し
いガス分配リングを備えたプラズマガンを提供すること
にある。Another object of the present invention is to provide a plasma gun with a new gas distribution ring in which the radial and tangential gas inlets can be spaced apart and controlled simultaneously.

本発明のさらに別の課題は、種々異なるインレツトフロ
ー特性を有するガスインレツト通路を絶縁する手段を備
えた新しいガス分配リングを備えたプラズマガンを提供
することにある。Yet another object of the present invention is to provide a plasma gun with a new gas distribution ring with means for insulating gas inlet passages having different inlet flow characteristics.

本発明のさらに別の課題は、スプレーガンの交換の要な
く半径方向及び接線方向のガスインレツトの選択を可能
ならしめるようなガス分配リングを備えた改良されたプ
ラズマガンを提供することにある。It is a further object of the present invention to provide an improved plasma gun with a gas distribution ring which allows selection of radial and tangential gas inlets without the need for replacement of the spray gun.

問題点を解決するための手段 上記課題を解決した本発明の要旨は、ガス分配リングを
備えたプラズマガンにおいて、ガス分配リングが円筒形
の外面を備えたリング部材から成り、このリング部材が
単数又は複数の第１のガスインレットオリフィスと単数
又は複数の第２のガスインレットオリフィスとを備えて
おり、第１及び第２のガスインレットオリフィスがリン
グ部材の外面から内向きにリング部材を貫通して延びて
おり、リング部材の外面に波形状のＯリング溝が形成さ
れており、第１及び第２のガスインレットオリフィスは
外面のとろこでは波形状のＯリング溝に関して、第１の
ガスインレットオリフィスが波形状のＯリングの一方の
側に隔離されかつ第２のガスインレットオリフィスが波
形状のＯリングの他方の側に隔離されるように配置され
ており、かつ第１のガスインレットオリフィスの軸線が
リング部材の軸線に対して垂直な第１の平面に接してお
り、かつ、第２のガスインレットオリフィスの軸線が、
第１の平面に対して平行にかつこれに近接して位置する
第２の平面に接しており、かつ前記第１及び第２の平面
が第１のガスインレットオリフィスの平均直径と第２の
ガスインレットオリフィスの平均直径との和より小さい
間隔Ｓだけ互いに離れて位置していることにある。Means for Solving the Problems The gist of the present invention, which has solved the above problems, is a plasma gun having a gas distribution ring, wherein the gas distribution ring comprises a ring member having a cylindrical outer surface. Or a plurality of first gas inlet orifices and one or more second gas inlet orifices, the first and second gas inlet orifices penetrating the ring member inward from the outer surface of the ring member. A ring-shaped O-ring groove is formed on the outer surface of the ring member, and the first and second gas inlet orifices are the first gas inlet orifice with respect to the wavy O-ring groove on the outer surface. Is isolated on one side of the corrugated O-ring and the second gas inlet orifice is isolated on the other side of the corrugated O-ring. And the axis of the first gas inlet orifice is in contact with a first plane perpendicular to the axis of the ring member, and the axis of the second gas inlet orifice is
Adjacent to a second plane parallel and close to the first plane, said first and second planes being the average diameter of the first gas inlet orifice and the second gas. It is located at a distance S from each other that is smaller than the sum of the average diameter of the inlet orifices.

上述の課題及びさらに別の課題が図示の実施例の以下の
説明で明らかとなる。The above and other problems will become apparent in the following description of the illustrated embodiment.

実施例 第１図は一般的なプラズマガン（この種のものは型式9M
Bガンとしてパーキンエルマー会社のMetco Divisionに
よつて販売されている）の前端10を示し、このプラズマ
ガンに本発明に基づくガス分配リング12が装備されてい
る。ガス本体14は中空円筒形の銅製の陽極ノズル部材16
と円筒形のタングステン製の陰極部材18とを互いに同軸
的に収容している。陽極ノズル部材16と陰極部材18とは
互いに間隔をおいて配置され、その間にプラズマ発生用
のアークを生ぜしめる。ガン本体14は陰極部材18及び陽
極ノズル部材16とを取囲んでおり、かつ流体のための通
路機構及び電気的接点を備えている。陽極ノズル部材16
は保持リング20によつてガン本体14内に保持されてい
る。陽極ノズル部材16のための環状の冷却領域22には冷
媒、一般には水がノズル冷媒通路24を介して供給され
る。同様な通路（図示せず）が冷媒を排出する。陽極ノ
ズル部材16とガン本体14との間のＯリングパツキン26,2
6′が冷媒を保有せしめる。作動時に陰極部材18と陽極
ノズル部材16との間に電圧が印加され、これによつてア
ークが発生する。このアークはガス流をノズル孔27の下
流へ流下させ、高温高速でノズル孔27から噴出するプラ
ズマ「フレーム」を発生せしめる。Example FIG. 1 shows a general plasma gun (this type is model 9M
B gun (sold by the Metco Division of the Perkin Elmer Company) is shown, the plasma gun being equipped with a gas distribution ring 12 according to the invention. The gas body 14 is a hollow cylindrical copper anode nozzle member 16
And a cylindrical cathode member 18 made of tungsten are coaxially housed. The anode nozzle member 16 and the cathode member 18 are arranged at a distance from each other, and an arc for generating plasma is generated therebetween. The gun body 14 surrounds the cathode member 18 and the anode nozzle member 16 and is provided with a passageway for fluid and electrical contacts. Anode nozzle member 16
Is retained in the gun body 14 by a retaining ring 20. Refrigerant, generally water, is supplied to the annular cooling area 22 for the anode nozzle member 16 via a nozzle refrigerant passage 24. Similar passages (not shown) discharge the refrigerant. O-ring packing 26,2 between the anode nozzle member 16 and the gun body 14
6'holds the refrigerant. During operation, a voltage is applied between the cathode member 18 and the anode nozzle member 16, which causes an arc. This arc causes the gas stream to flow downstream of the nozzle holes 27, creating a plasma "flame" that ejects from the nozzle holes 27 at high temperature and high speed.

第１図に示す実施例では陰極部材18がナツト30によつて
陰極ホルダ29に保持されており、この陰極ホルダ29は陰
極絶縁管28内に軸方向で取付けられており、陰極絶縁管
28は軸方向でガン本体14内に差しはめられている。この
実施例の陰極絶縁管28は剛性的なプラスチツクから形成
され、陰極部材18と陽極ノズル部材16との間の電気的な
絶縁を生ぜしめる。冷媒は管34の内側の通路32を通して
陰極部材18に供給されて、管34の外側の環状通路及びダ
クト36を通つて後方へ循環する。陰極部材18の冷媒を保
有するために内側のＯリングパツキン38が陰極部材18に
設けられている。In the embodiment shown in FIG. 1, the cathode member 18 is held by a nut 30 in a cathode holder 29, which is axially mounted in a cathode insulating tube 28.
28 is axially inserted into the gun body 14. The cathode insulation tube 28 of this embodiment is formed of a rigid plastic and provides electrical insulation between the cathode member 18 and the anode nozzle member 16. Refrigerant is supplied to the cathode member 18 through the passage 32 inside the tube 34 and circulates rearward through the annular passage outside the tube 34 and the duct 36. An inner O-ring packing 38 is provided on the cathode member 18 to hold the refrigerant of the cathode member 18.

ガス分配リング12がガス本体14内に同軸的に配置されて
おり、ガス分配リング12内に環状のガスインレツトチヤ
ンバ42が形成されており、このガスインレツトチヤンバ
42は陰極部材18に隣合つて位置しておりかつ圧力室とし
て作用する。ガス分配リング12は適当な長さを有してお
りかつガスインレツトチヤンバ42の外周部のところでガ
ン本体内に適合して配置されている。第１図に示す実施
例では、ガス分配リングはその後端に肩62を備えてお
り、この肩62の突出部64は、これと合致するように陰極
絶縁管28に形成された突出部と協働しており、これによ
つて、第１図に示すようにガス分配リング12を陰極ホル
ダ29に保持せしめている。しかし、このような保持は必
ずしも必要でなく又は別の公知の又は所望の保持部材を
異なる型式のガンに使用することもできる。The gas distribution ring 12 is coaxially arranged in the gas main body 14, and an annular gas inlet cylinder 42 is formed in the gas distribution ring 12, and this gas inlet ring 42 is formed.
42 is located adjacent to the cathode member 18 and acts as a pressure chamber. The gas distribution ring 12 has a suitable length and is suitably positioned within the gun body at the outer periphery of the gas inlet chamber 42. In the embodiment shown in FIG. 1, the gas distribution ring comprises a shoulder 62 at its rear end, the protrusion 64 of which shoulder co-operates with the protrusion formed on the cathode insulation tube 28. In operation, this holds the gas distribution ring 12 in the cathode holder 29, as shown in FIG. However, such retention is not necessary or another known or desired retaining member may be used with different types of guns.

本発明の１実施例のガス分配リングが第２図に示されて
いる。第３図は第２図の縦断面であり、第４図は横断面
図である。このガス分配リング12には半径方向に貫通し
た２つのガスインレツトオリフイス44,44′と、接線方
向成分を備えて貫通した２つのガスインレツトオリフイ
ス46,46′とが設けられている。以下に詳しく説明する
ように、各ガスインレツトオリフイス44,44′及び46,4
6′はそれぞれガス分配リング12の軸線に対して垂直な
１仮想平面内に配置されている。A gas distribution ring of one embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 3 is a vertical cross section of FIG. 2, and FIG. 4 is a horizontal cross section. The gas distribution ring 12 is provided with two radially extending gas inlet orifices 44, 44 'and two gas inlet orifices 46, 46' passing through with a tangential component. As described in detail below, each gas inlet orifice 44,44 'and 46,4
6'are respectively arranged in one virtual plane perpendicular to the axis of the gas distribution ring 12.

ガンの作動中、半径方向の流れは陰極部材18の近傍を通
過するさいに直線的となつてノズル孔27を通過する。接
線方向のガスインレツトオリフイスは渦巻状の流れを形
成せしめるが、この流れもガンを通過して流出するとき
は直線的となる。半径方向及び接線方向のガスインレツ
トオリフイスが同時に使用されると、流れは圧力室42内
で混合される。During operation of the gun, radial flow passes through the nozzle holes 27 in a straight line as it passes near the cathode member 18. The tangential gas inlet orifice creates a spiral flow, which is also linear as it exits the gun. When radial and tangential gas inlet orifices are used simultaneously, the flow mixes within pressure chamber 42.

ガス分配リング12の外周面50の周りにＯリング溝48が形
成されている。第５図に示すように、このＯリング溝48
はサイン波形状に外周面50の周りに延びており、これに
よつて、Ｏリング溝48内に挿入されたＯリング52（第１
図）が半径方向のガスインレツトオリフイス44,44′と
接線方向のガスインレツトオリフイス46,46′とを隔離
する。このことを簡単に達成するために、２つの半径方
向のガスインレツトオリフイス44,44′及び２つの接線
方向のガスインレツトオリフイス46,46′が周方向で等
間隔にかつ交互に外周面50上に配置される（第４図）。An O-ring groove 48 is formed around the outer peripheral surface 50 of the gas distribution ring 12. As shown in FIG. 5, this O-ring groove 48
Extend in a sine wave shape around the outer peripheral surface 50, whereby an O-ring 52 (first ring) inserted in the O-ring groove 48 is formed.
Figure) isolates the radial gas inlet orifices 44,44 'and the tangential gas inlet orifices 46,46'. To achieve this easily, the two radial gas inlet orifices 44,44 'and the two tangential gas inlet orifices 46,46' are circumferentially equidistantly and alternately arranged on the outer peripheral surface 50. Placed on top (Fig. 4).

半径方向及び接線方向のガスインレツトオリフイス44,4
4′;46,46′をそれぞれ３つ以上設けることもできる。
さらに、半径方向のガスインレツトオリフイスと接線方
向のガスインレツトオリフイスの数を異にすることも場
合によつては効果的である。その場合、波形内の１つ又
はそれ以上の位置がガスインレツトオリフイスを欠いて
もよい。しかし各２つのガスインレツトオリフイスは良
好に分配された流れを生ぜしめ、かつ波形状のＯリング
による隔離のための実際的な数である。Radial and tangential gas inlet orifices 44,4
It is also possible to provide three or more 4 ';46,46'.
Furthermore, it is also effective in some cases to make the number of gas inlet orifices in the radial direction different from the number of gas inlet orifices in the tangential direction. In that case, one or more locations within the corrugation may lack the gas inlet orifice. However, each two gas inlet orifices give a well-distributed flow, and are practical numbers for isolation by the corrugated O-ring.

第４図〜第５図に示す有利な実施例では、１対の波形状
のリム53,55が外周面50に並んで形成されている。この
リム53,55はその間に波形状のＯリング溝48形成せしめ
ている。リム53,55はさらに前方のガス環状室54及び後
方のガス環状室56（第１図）をも形成せしめている（こ
こに前方及び後方とはプラズマフレームの流出方向でみ
ていう）。両ガス環状室54,56はそれぞれＯリング52の
それぞれ一方の側のガスインレツトオリフイス44,44′;
46,46′に連通しており、かつこのガスインレツトオリ
フイスのためのガスマニホールドとして作用する。要す
るに、第１のリム53は前方のガス環状室の後方の境界を
成し、第２のリム55は後方のガス環状室のための前方の
境界を成している。In the preferred embodiment shown in FIGS. 4-5, a pair of corrugated rims 53, 55 are formed side by side on the outer peripheral surface 50. The rims 53, 55 have a corrugated O-ring groove 48 formed therebetween. The rims 53 and 55 also form a front gas annular chamber 54 and a rear gas annular chamber 56 (FIG. 1) (the front and rear are referred to as the outflow direction of the plasma flame). The two gas annular chambers 54, 56 are respectively located on one side of the O-ring 52, and the gas inlet orifices 44, 44 ';
It communicates with 46, 46 'and acts as a gas manifold for this gas inlet orifice. In essence, the first rim 53 forms the rear boundary of the front gas annulus and the second rim 55 forms the front boundary for the rear gas annulus.

窒素のようなプラズマ形成ガスが第１のガスソース74か
ら供給される。調整されたガスは第１のガス管76及び第
１のガス弁78を介してガン本体14の前方のガス通路58内
に供給される。このガス通路58は前方のガス環状室54に
通じている。同様に、調整されたプラズマ形成ガスが第
２のガスソース80から第２のガス管82及び第２のガス弁
84並びに後方のガス通路60を介して後方のガス環状室56
内に供給される。この第２のガスは第１のガスと同種で
あつてもよく又は別種のもの例えばアルゴンであつても
よい。A plasma forming gas, such as nitrogen, is provided from a first gas source 74. The adjusted gas is supplied into the gas passage 58 in front of the gun body 14 via the first gas pipe 76 and the first gas valve 78. The gas passage 58 communicates with the gas annular chamber 54 in the front. Similarly, the conditioned plasma-forming gas is supplied from the second gas source 80 to the second gas pipe 82 and the second gas valve.
84 and the rear gas annular chamber 56 via the rear gas passage 60
Supplied within. This second gas may be of the same type as the first gas or of a different type such as argon.

すでに述べたように、ガス分配リング12は本実施例では
肩62及び突出部64によつてガン本体14内に保持されてい
る。ガス分配リング12の前面68はガン本体14の対応する
面に適合して当付けられており、ガス分配リングの肩62
は陰極絶縁管28に圧着されている。ガス分配リング12の
前面68及び肩62の後面は十分なガスシールを生ぜしめる
が、しかし選択的にＯリング（図示せず）を配置しても
よい。第２図及び第５図から判るように、リム53に平面
図86を設けることによつて、ガス環状室54の十分な寸法
を得ることができると共にガス通路58の妨げが回避され
る。ガス分配リング12は高温プラスチツク例えばDelrin
TM又は機械加工可能なアルミナのようなセラミツクから
成ることができる。As previously mentioned, the gas distribution ring 12 is retained within the gun body 14 by the shoulder 62 and protrusion 64 in this embodiment. The front face 68 of the gas distribution ring 12 is fitted and abutted against the corresponding face of the gun body 14 and the shoulder 62 of the gas distribution ring 62 is fitted.
Is crimped onto the cathode insulating tube 28. The front face 68 of the gas distribution ring 12 and the rear face of the shoulder 62 provide a sufficient gas seal, although an O-ring (not shown) may optionally be placed. As can be seen from FIGS. 2 and 5, by providing the rim 53 with a plan view 86, sufficient dimensions of the gas annular chamber 54 can be obtained and obstruction of the gas passage 58 is avoided. The gas distribution ring 12 is a high temperature plastic such as Delrin.
It can consist of ceramics such as TM or machinable alumina.

実用的な商用のプラズマスプレーガンの最近の傾向とし
ては陰極部材18の近傍の圧力室42が比較的小さい。ガス
を案内する領域が小さいことに対して本発明によるガス
分配リング12は特に有用である。なぜならば、ガス分配
リング及びガンの軸線に対して垂直な１平面内に又はこ
れに近づけてガスインレツトオリフイス44,44′;46,4
6′が配置されているからである。換言すれば、ガスイ
ンレツトオリフイスの形状は、ガス分配リングの外周面
のところでは半径方向のガスインレツトオリフイス44,4
4′がガス分配リングの軸線に対してほぼ垂直な１平面
内又はこの平面と交差する１平面内にその軸線を有し、
接線方向のガスインレツトオリフイス46,46′が前記垂
直平面に対して平行にかつ近接して位置する別の１平面
内又はこの平面と交差する平面内にその軸線を有するよ
うに形成される。この２つの平面は半径方向のガスイン
レツトオリフイスの平均直径Ｒと接線方向のガスインレ
ツトオリフイスの平均直径Ｔとの和（Ｒ＋Ｔ）より小さ
い間隔Ｓ（第３図）だけ互いに離れて位置しなければな
らない。しかし、第３図に示すように、両平面の著しく
小さな間隔Ｓは本発明の波形状のＯリングによれば極め
て実用的となる。このような接近した隔離は、両方の種
類のガスインレツトオリフイスが以下に述べるように同
時に使用される場合に、均一な流れを得るために特に所
望される。A recent trend in commercial commercial plasma spray guns is that the pressure chamber 42 near the cathode member 18 is relatively small. The gas distribution ring 12 according to the invention is particularly useful for its small gas guiding area. This is because the gas inlet orifices 44,44 '; 46,4 in or near a plane perpendicular to the gas distribution ring and gun axis.
This is because 6'is placed. In other words, the shape of the gas inlet orifice is such that the radial gas inlet orifices 44,4 at the outer peripheral surface of the gas distribution ring.
4'has its axis in a plane substantially perpendicular to the axis of the gas distribution ring or in a plane intersecting this plane,
A tangential gas inlet orifice 46, 46 'is formed having its axis in another plane parallel to and adjacent to the vertical plane, or in a plane intersecting with this plane. These two planes must be separated from each other by a distance S (FIG. 3) which is smaller than the sum (R + T) of the average diameter R of the radial gas inlet orifice and the average diameter T of the tangential gas inlet orifice. I have to. However, as shown in FIG. 3, a remarkably small interval S between both planes becomes extremely practical according to the corrugated O-ring of the present invention. Such close isolation is especially desirable to obtain a uniform flow when both types of gas inlet orifices are used simultaneously as described below.

上述したようにすべてのガスインレツトオリフイス44,4
4′,46,46′が同一平面に近接しているため、半径方向
のガスインレツトオリフイス44,44′が波形状のＯリン
グの前方に位置するか又は後方に位置するかは重要では
ない。しかし、両方の平面が著しく離れている場合、ア
ークの安定のために電圧又はそのたの要件について良好
な結果を得るような位置をテストすることができる。図
示の場合、半径方向のガスインレツトオリフイス44,4
4′が前方に、かつ接続方向のガスインレツトオリフイ
ス46,46′が後方に位置している。As mentioned above all gas-inlet orifices 44,4
It is immaterial whether the radial gas inlet orifices 44,44 'are in front of or behind the corrugated O-ring because 4', 46,46 'are coplanar close . However, if both planes are significantly separated, the position can be tested for good results with respect to voltage or other requirements for arc stability. In the case shown, radial gas inlet orifices 44,4
4'is located in the front, and gas-inlet orifices 46, 46 'in the connecting direction are located in the rear.

Ｏリング48の波形は第５図に示すようにガスインレツト
オリフイス44,44′,46,46′を同じ平面に近接して配置
することができるように十分に大きな振幅を有していな
ければならない。Ｏリング溝のセンタラインの山と谷と
の間隔ＤはＯリング溝の幅Ｗに比して大きいと有利であ
り、さらに、両方のリム53,55の外側の間隔Ｗ′に比し
て大きいと一層有利である。The waveform of the O-ring 48 must have a large enough amplitude to allow the gas inlet orifices 44,44 ', 46,46' to be placed close together in the same plane, as shown in FIG. I won't. The distance D between the peaks and troughs of the center line of the O-ring groove is advantageously larger than the width W of the O-ring groove, and further larger than the outer distance W'of the rims 53, 55. And more advantageous.

本発明の作用・効果 半径方向及び接線方向のガスインレツトオリフイスへ通
じたそれぞれの分離したガスソースは選択的にガン内の
直線的な流れを生ぜしめる半径方向のインプツトと、渦
巻状の流れを生ぜしめるための、陰極部材の近傍の環状
のガスインプツトチヤンバへの接線方向のガスインプツ
トとがガンの部品交換又はアタツチメントの交換なしに
実現される。このようにして、本発明のガンはガスソー
ス74又は80をほとんど選択することなく、ガス弁78,84
の一方をオンにし、他方をオフにすることによつてアル
ゴンプラズマガス（接線方向インプツト）又は窒素ガス
（半径方向インプツト）によつて作動することができ
る。The operation and effect of the present invention.The separated gas sources communicating with the radial and tangential gas inlet orifices selectively generate a radial impeller and a spiral flow that cause a linear flow in the gun. A tangential gas impingement to the annular gas impingement chamber near the cathode member to effectuate is achieved without replacement of gun parts or attachments. In this way, the gun of the present invention allows gas valves 78, 84 to be selected with little choice of gas source 74 or 80.
It can be operated with argon plasma gas (tangential input) or nitrogen gas (radial input) by turning one on and the other off.

本発明に基づくガス分配リングのその他の作用において
は、同種のガスが別々に調整されてそれぞれ半径方向及
び接線方向のガスインレツトオリフイス内へ供給され、
これによつて、ガンの渦巻状の流れの正確な調整を行な
うことができる。特に渦巻状のインプツトでは窒素が使
用される。半径方向の流れに対する接線方向の流れの比
を注意深く選択することによつて、渦巻によつてアーク
を陽極ノズル部材から搬出させることなく、最良のアー
ク長及び電圧のために渦巻を調整することができるた
め、効率が改善される。プラズマアークはガス分配リン
グ内の半径方向のガスインレツトオリフイスを通る窒素
によつて開始され、次いで接線方向の流れが電圧の増大
のために供給される。In another operation of the gas distribution ring according to the invention, the same kind of gas is separately regulated and respectively fed into the radial and tangential gas inlet orifices,
This allows precise adjustment of the gun's spiral flow. Nitrogen is used especially in spiral-shaped implants. By carefully selecting the ratio of tangential flow to radial flow, it is possible to tailor the vortex for the best arc length and voltage without causing the vortex to drive the arc out of the anode nozzle member. As a result, efficiency is improved. The plasma arc is initiated by nitrogen through a radial gas inlet orifice in the gas distribution ring and then a tangential flow is supplied for increasing the voltage.

本発明の範囲内でガスインレツトオリフイス44,44′,4
6,46′の他の形状が選択される。例えば、すでに説明し
た半径方向のガスインレツトオリフイスは軸方向で前向
きにガスを向ける方向成分を有することができる。選択
的に、半径方向のガスインレツトオリフイスは接線方向
のガスインレツトオリフイスに比してわずかな接線方向
成分を有することができる。又は半径方向及び接線方向
の一方のガスインレツトオリフイスが前向き及び接線方
向成分を有することもできる。半径方向及び接線方向の
一方のガスインレツトオリフイスのうち１つ又は複数の
ガスインレツトオリフイスがその他のガスインレツトオ
リフイスの向きと異なる向きを有することもできる。例
えば波形状のＯリング52の前方の１つのガスインレツト
オリフイスが完全に半径方向に向けられ、他のガスイン
レツトオリフイスが軸方向又は接線方向成分を有するこ
とができる。さらに本発明の範囲内で、半径方向及び接
線方向のガスインレツトオリフイスの一方がほぼ半径方
向に向けられ、他のガスインレツトオリフイスが接線方
向成分なしに前方へ傾斜していてもよい。このように広
範囲に、波形状のＯリングを備えたガス分配リングが２
つの別々に調整されたガスインレツトのための２つの別
種のガスインレツトオリフイスのために設けられる。Within the scope of the present invention, a gas inlet orifice 44,44 ', 4
Other shapes of 6,46 'are selected. For example, the radial gas inlet orifice described above can have a directional component that directs the gas axially forward. Alternatively, the radial gas inlet orifice may have a slight tangential component relative to the tangential gas inlet orifice. Alternatively, one of the radial and tangential gas inlet orifices may have forward and tangential components. It is also possible that one or more of the radial and tangential ones of the gas inlet orifices have a different orientation than the other gas inlet orifices. For example, one gas inlet orifice in front of the corrugated O-ring 52 may be oriented completely radially and the other gas inlet orifice may have an axial or tangential component. Further within the scope of the invention, one of the radial and tangential gas inlet orifices may be oriented substantially radially and the other gas inlet orifice may be inclined forward without a tangential component. In such a wide range, there are two gas distribution rings with corrugated O-rings.
Provisions are made for two different types of gas inlay orifices for two separately tuned gas inlets.

ガスインレツトオリフイスの最大数はＯリング溝内での
波形状のＯリングの形成の実際によつてのみ制限され
る。本発明でＯリングは、他の断面形、例えばだ円形、
方形又はＬ字形のリングパツキンをも含む。Ｏリングの
材料としてはゴム、シリコン、軟性プラスチツク又は類
似物が、作動温度のようなフアクタに依存して使用でき
る。The maximum number of gas inlet orifices is limited only by the actual formation of the corrugated O-ring in the O-ring groove. In the present invention, O-rings have other cross-sectional shapes, such as oval,
It also includes a square or L-shaped ring packing. Rubber, silicone, soft plastic or the like may be used as the material for the O-ring, depending on the factor, such as operating temperature.

本発明は図示の実施例に限定されない。The invention is not limited to the illustrated embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明に基づくガス分配リングを装備したプラ
ズマガンの部分縦断面図、第２図は本発明に基づくガス
分配リングの側面図、第３図は第２図の縦断面図、第４
図は第３図の４−４線に沿つた横断面図、第５図は第２
図に示すガス分配リングの外周面の展開図である。 10……前端、12……ガス分配リング、14……ガン本体、
16……陽極ノズル部材、18……陰極部材、20……保持リ
ング、22……冷却領域、24……ノズル冷媒通路、26,2
6′……Ｏリングパツキン、27……ノズル孔、28……陰
極絶縁管、29……陰極ホルダ、30……ナツト、32……通
路、34……管、36……ダクト、38……Ｏリングパツキ
ン、42……圧力室、44,44′,46,46′……ガスインレツ
トオリフイス、48……Ｏリング溝、50……外周面、52…
…Ｏリング、53……リム、54……ガス環状室、55……リ
ム、56……ガス環状室、58,60……ガス通路、62……
肩、64……突出部、68……前面、74……第１のガスソー
ス、76……ガス管、78……ガス弁、80……第２のガスソ
ース、82……ガス管、84……ガス弁、86……平面部1 is a partial longitudinal sectional view of a plasma gun equipped with a gas distribution ring according to the present invention, FIG. 2 is a side view of a gas distribution ring according to the present invention, FIG. 3 is a vertical sectional view of FIG. Four
The figure is a cross-sectional view along line 4-4 in FIG. 3, and FIG.
It is a development view of the outer peripheral surface of the gas distribution ring shown in the figure. 10 …… front end, 12 …… gas distribution ring, 14 …… gun body,
16 …… Anode nozzle member, 18 …… Cathode member, 20 …… Holding ring, 22 …… Cooling area, 24 …… Nozzle refrigerant passage, 26,2
6 '... O-ring packing, 27 ... Nozzle hole, 28 ... Cathode insulation tube, 29 ... Cathode holder, 30 ... Nut, 32 ... Passage, 34 ... Tube, 36 ... Duct, 38 ... O-ring packing, 42 ... Pressure chamber, 44,44 ', 46,46' ... Gas inlet orifice, 48 ... O-ring groove, 50 ... Outer peripheral surface, 52 ...
… O-ring, 53 …… rim, 54 …… gas annular chamber, 55 …… rim, 56 …… gas annular chamber, 58,60 …… gas passage, 62 ……
Shoulder, 64 ... Projection, 68 ... Front, 74 ... First gas source, 76 ... Gas pipe, 78 ... Gas valve, 80 ... Second gas source, 82 ... Gas pipe, 84 ...... Gas valve, 86 …… Flat part

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ガス分配リングを備えたプラズマガンにお
いて、ガス分配リングが円筒形の外面を備えたリング部
材から成り、このリング部材が単数又は複数の第１のガ
スインレットオリフィスと単数又は複数の第２のガスイ
ンレットオリフィスとを備えており、第１及び第２のガ
スインレットオリフィスがリング部材の外面から内向き
にリング部材を貫通して延びており、リング部材の外面
に波形状のＯリング溝が形成されており、第１及び第２
のガスインレットオリフィスは外面のとろこでは波形状
の０リング溝に関して、第１のガスインレットオリフィ
スが波形状のＯリングの一方の側に隔離されかつ第２の
ガスインレットオリフィスが波形状のＯリングの他方の
側に隔離されるように配置されており、かつ第１のガス
インレットオリフィスの軸線がリング部材の軸線に対し
て垂直な第１の平面に接しており、かつ、第２のガスイ
ンレットオリフィスの軸線が、第１の平面に対して平行
にかつこれに近接して位置する第２の平面に接してお
り、かつ前記第１及び第２の平面が第１のガスインレッ
トオリフィスの平均直径と第２のガスインレットオリフ
ィスの平均直径との和より小さい間隔Ｓだけ互いに離れ
て位置していることを特徴とするプラズマガン。1. A plasma gun with a gas distribution ring, wherein the gas distribution ring comprises a ring member having a cylindrical outer surface, the ring member comprising one or more first gas inlet orifices and one or more first gas inlet orifices. A second gas inlet orifice, the first and second gas inlet orifices extending inwardly through the ring member from the outer surface of the ring member, and having a corrugated O-ring on the outer surface of the ring member. A groove is formed, and the first and second
The gas inlet orifice of the first gas inlet orifice is isolated on one side of the corrugated O-ring and the second gas inlet orifice is corrugated O-ring with respect to the outer surface of the corrugated O-ring groove. Of the second gas inlet, the axis of the first gas inlet orifice being in contact with a first plane perpendicular to the axis of the ring member, and the second gas inlet being separated from each other. The axis of the orifice is in contact with a second plane lying parallel to and close to the first plane and said first and second planes are the mean diameter of the first gas inlet orifice And a second gas inlet orifice having an average diameter that is smaller than the sum S of the plasma guns. 【請求項２】第２のガスインレットオリフィスの少なく
とも１つがプラズマガン内に渦巻状のガス流を生ぜしめ
るために接線方向成分を有している特許請求の範囲第１
項記載のプラズマガン。2. At least one of the second gas inlet orifices has a tangential component to create a spiral gas flow in the plasma gun.
The plasma gun according to the item. 【請求項３】第１のガスインレットオリフィスのそれぞ
れがリング部材の軸線に関してほぼ半径方向に延びてい
る特許請求の範囲第２項記載のプラズマガン。3. A plasma gun according to claim 2 wherein each of the first gas inlet orifices extends substantially radially with respect to the axis of the ring member. 【請求項４】リング部材が２つの第１のガスインレット
オリフィス及び２つの第２のガスインレットオリフィス
を備えており、第１及び第２のガスインレットオリフィ
スがリング部材の外面のところでは周方向で等間隔に位
置しており、かつ、第１及び第２のガスインレットオリ
フィスが交互に位置している特許請求の範囲第１項記載
のプラズマガン。4. The ring member comprises two first gas inlet orifices and two second gas inlet orifices, the first and second gas inlet orifices circumferentially at the outer surface of the ring member. The plasma gun according to claim 1, wherein the plasma guns are located at equal intervals, and the first and second gas inlet orifices are alternately located. 【請求項５】波形状のＯリング溝のセンタラインの相隣
る山と谷との間隔（Ｄ）がＯリング溝の幅（Ｗ）に比し
て大きいようにＯリング溝の波形が形成されている特許
請求の範囲第１項記載のプラズマガン。5. A corrugated O-ring groove is formed so that a distance (D) between adjacent peaks and valleys of a center line of the corrugated O-ring groove is larger than a width (W) of the O-ring groove. A plasma gun as claimed in claim 1. 【請求項６】リング部材の外面が第１の波形状のリムと
第２の波形状のリムとを備えており、両方のリムが互い
に並んで位置してその間にＯリング溝を成形しており、
第１及び第２のガスインレットオリフィスはリング部材
の外面のところでは第１及び第２の波形状のリムに関し
て、第１のガスインレットオリフィスが第１及び第２の
波形状のリムの一方の側に隔離されかつ第２のガスイン
レットオリフィスが第１及び第２の波形状のリムの他方
の側に隔離されるように配置されている特許請求の範囲
第１項記載のプラズマガン。6. The outer surface of the ring member comprises a first corrugated rim and a second corrugated rim, both rims being positioned next to each other and forming an O-ring groove therebetween. Cage,
The first and second gas inlet orifices are at the outer surface of the ring member with respect to the first and second corrugated rims, and the first gas inlet orifice is on one side of the first and second corrugated rims. A plasma gun as claimed in claim 1 in which the second gas inlet orifice is arranged to be isolated on the other side of the first and second corrugated rims. 【請求項７】ガス分配リングを備えたプラズマガンにお
いて、ガス分配リングが周方向の外面を備えたリング部
材から成り、リング部材がその外面から半径方向で内向
きにリング部材を貫通して延びる２つの第１のガスイン
レットオリフィスを備えており、第１のガスインレット
オリフィスの軸線がリング部材の外面のところではリン
グ部材の軸線に対して垂直な第１の平面に接しており、
かつ、リング部材に２つの第２のガスインレットオリフ
ィスが設けられており、第２のガスインレットオリフィ
スがリング部材の外面から内向きに接線方向成分を以っ
てリング部材を貫通して延びており、かつ第２のガスイ
ンレットオリフィスの軸線がリング部材の外面のところ
では前記第１の平面に平行にかつこれに近接して位置す
る第２の平面に接しており、２つの第１のガスインレッ
トオリフィスと２つのガスインレットオリフィスとがリ
ング部材の外面のところでは周方向で交互に等間隔で位
置しており、リング部材が第１の波形状のリム及び第２
の波形状のリムを備えており、第１及び第２のリムが互
いに並んで配置されその間にＯリング溝を形成してお
り、第１及び第２のガスインレットオリフィスはリング
部材の外面のところでは第１及び第２のリムに関して、
第１のガスインレットオリフィスが第１及び第２の波形
状のリムの一方の側に隔離され、第２のガスインレット
オリフィスが第１及び第２の波形状のリムの他方の側に
隔離されるように配置されており、かつ前記第１及び第
２のガスインレットオリフィスの軸線が接する前記第１
及び第２の平面が第１のガスインレットオリフィスの平
均直径と第２のガスインレットオリフィスの平均直径と
の和より小さい間隔だけ互いに離れて位置していること
を特徴とするプラズマガン。7. A plasma gun with a gas distribution ring, wherein the gas distribution ring comprises a ring member having a circumferential outer surface, the ring member extending radially inwardly from the outer surface through the ring member. Two first gas inlet orifices, wherein the axis of the first gas inlet orifice is at the outer surface of the ring member in contact with a first plane perpendicular to the ring member axis;
And the ring member is provided with two second gas inlet orifices, the second gas inlet orifice extending inwardly from the outer surface of the ring member with a tangential component through the ring member. And the axis of the second gas inlet orifice is at the outer surface of the ring member in contact with a second plane located parallel to and close to said first plane, the two first gas inlets The orifices and the two gas inlet orifices are circumferentially alternated at equal intervals at the outer surface of the ring member, the ring member having a first corrugated rim and a second corrugated member.
Corrugated rims, the first and second rims are arranged next to each other and form an O-ring groove therebetween, and the first and second gas inlet orifices are at the outer surface of the ring member. For the first and second rims,
A first gas inlet orifice is isolated on one side of the first and second corrugated rims and a second gas inlet orifice is isolated on the other side of the first and second corrugated rims. And the first and second gas inlet orifices are in contact with each other.
And the second planes are located at a distance less than the sum of the average diameter of the first gas inlet orifice and the average diameter of the second gas inlet orifices. 【請求項８】プラズマガンにおいて、円筒形の陰極部
材、中空円筒形の陽極ノズル部材、陰極部材及び陽極ノ
ズル部材を同軸的に相互間隔をおいて保持してその間に
プラズマ発生アークを維持するガン本体、ガス分配リン
グ及び波形状のＯリングが設けられており、ガン本体が
陰極部材を取囲む環状のガスインレットチャンバを備え
ており、ガスインレットチャンバ内にガス分配リングが
配置されており、ガス分配リングが円筒形の外面を備え
たリング部材をから成り、リング部材が単数又は複数の
第１のガスインレットオリフィス及び単数又は複数の第
２のガスインレットオリフィスを備えており、第１及び
第２のガスインレットオリフィスがリング部材の外面か
ら内向きにリング部材を貫通して延びており、リング部
材の外面が波形状のＯリング溝を備えており、Ｏリング
溝内に波形状のＯリングが保持されてガン本体とシール
接触しており、第１及び第２のオリフィスはリング部材
の外面のところでは波形状のＯリングに関して、第１の
ガスインレットオリフィスが波形状のＯリングの一方の
側に隔離され、第２のガスインレットオリフィスが波形
状のＯリングの他方の側に隔離されるように配置されて
おり、かつリング部材の外面のところでは第１のガスイ
ンレットオリフィスの軸線がリング部材の軸線に対して
垂直な第１の平面に接しており、かつ、第２のガスイン
レットオリフィスの軸線が第１の平面に対して平行にか
つこれに近接して位置する第２の平面に接しており、か
つ前記第１及び第２の平面が第１のガスインレットオリ
フィスの平均直径と第２のガスインレットオリフィスの
平均直径との和より小さい間隔Ｓだけ互いに離れて位置
していることを特徴とするプラズマガン。8. A plasma gun in which a cylindrical cathode member, a hollow cylindrical anode nozzle member, a cathode member and an anode nozzle member are coaxially held at mutually spaced intervals to maintain a plasma generating arc therebetween. A body, a gas distribution ring and a corrugated O-ring are provided, the gun body is provided with an annular gas inlet chamber surrounding the cathode member, and the gas distribution ring is arranged in the gas inlet chamber. The distribution ring comprises a ring member having a cylindrical outer surface, the ring member including one or more first gas inlet orifices and one or more second gas inlet orifices, the first and second Has a gas inlet orifice extending inwardly through the ring member from the outer surface of the ring member, and the outer surface of the ring member is corrugated. The ring groove is provided, and the corrugated O-ring is held in the O-ring groove and is in sealing contact with the gun body. The first and second orifices are corrugated at the outer surface of the ring member. With respect to, the first gas inlet orifice is isolated on one side of the corrugated O-ring and the second gas inlet orifice is arranged on the other side of the corrugated O-ring, and At the outer surface of the ring member, the axis of the first gas inlet orifice is in contact with the first plane perpendicular to the axis of the ring member, and the axis of the second gas inlet orifice is at the first plane. Adjacent to a second plane parallel to and adjacent thereto, said first and second planes being the mean diameter of the first gas inlet orifice and the second gas inlet. Plasma gun, characterized in that are located apart from each other smaller spacing S than the sum of the average diameter of the bets orifice. 【請求項９】少なくとも１つの第２のガスインレットオ
リフィスがプラズマガン内に渦巻状のガス流を生ぜしめ
るべく接線方向成分を有している特許請求の範囲第８項
記載のプラズマガン。9. A plasma gun according to claim 8 wherein at least one second gas inlet orifice has a tangential component to create a spiral gas flow within the plasma gun. 【請求項１０】少なくとも１つの第１のガスインレット
オリフィスがリング部材の軸線に対して平行な方向成分
を有している特許請求の範囲第８項記載のプラズマガ
ン。10. A plasma gun according to claim 8 wherein at least one first gas inlet orifice has a directional component parallel to the axis of the ring member. 【請求項１１】各第１のガスインレットオリフィスがリ
ング部材の軸線に関してほぼ半径方向に向いている特許
請求の範囲第９項記載のプラズマガン。11. A plasma gun according to claim 9 wherein each first gas inlet orifice is oriented substantially radially with respect to the axis of the ring member. 【請求項１２】リング部材が２つの第１のガスインレッ
トオリフィスと２つの第２のガスインレットオリフィス
とをリング部材の外面のところでは周方向で等間隔に備
えており、かつ第１及び第２のガスインレットオリフィ
スが交互に位置している特許請求の範囲第８項記載のプ
ラズマガン。12. A ring member having two first gas inlet orifices and two second gas inlet orifices circumferentially equidistant at the outer surface of the ring member, and the first and second gas inlet orifices. 9. The plasma gun according to claim 8, wherein the gas inlet orifices of the above are alternately located. 【請求項１３】Ｏリング溝のセンタラインの相隣る山と
谷との間隔（Ｄ）がＯリング溝の幅（Ｗ）に比して大き
いようにＯリング溝の波形が形成されている特許請求の
範囲第８項記載のプラズマガン。13. A corrugated O-ring groove is formed so that a distance (D) between adjacent peaks and valleys of the center line of the O-ring groove is larger than a width (W) of the O-ring groove. The plasma gun according to claim 8. 【請求項１４】ガン本体がリング部材の外面と協働し
て、第１のガスインレットオリフィスに連通した前方の
ガス環状室と、第２のガスインレットオリフィスに連通
した後方のガス環状室とを形成しており、波形状のＯリ
ングが前方のガス環状室と後方のガス環状室との間のパ
ッキンを形成している特許請求の範囲第８項記載のプラ
ズマガン。14. The gun body cooperates with the outer surface of the ring member to form a front gas annular chamber communicating with the first gas inlet orifice and a rear gas annular chamber communicating with the second gas inlet orifice. 9. A plasma gun as claimed in claim 8 in which the corrugated O-ring forms a packing between the front gas annulus and the rear gas annulus. 【請求項１５】リング部材の外面が第１の波形状のリム
と第２の波形状のリムとを備えており、両方のリムが互
いに並んで位置してその間に波形状のＯリング溝を形成
しており、第１及び第２のガスインレットオリフィスは
リング部材の外面のところで第１及び第２の波形状のリ
ムに関して、第１のガスインレットオリフィスが第１及
び第２の波形状のリムの一方の側に隔離され、第２のガ
スインレットオリフィスが第１及び第２の波形状のリム
の他方の側に隔離されるように配置されている特許請求
の範囲第14項記載のプラズマガン。15. The outer surface of the ring member comprises a first corrugated rim and a second corrugated rim, both rims being positioned next to each other with a corrugated O-ring groove therebetween. And the first and second gas inlet orifices are formed on the outer surface of the ring member with respect to the first and second corrugated rims, and the first gas inlet orifice is formed with the first and second corrugated rims. 15. A plasma gun according to claim 14 wherein the second gas inlet orifice is arranged to be isolated on one side and the second gas inlet orifice is isolated on the other side of the first and second corrugated rims. .
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4902871A (en) * 1987-01-30 1990-02-20 Hypertherm, Inc. Apparatus and process for cooling a plasma arc electrode
US4782210A (en) * 1987-06-26 1988-11-01 Thermal Dynamics Corporation Ridged electrode
US4967055A (en) * 1989-03-31 1990-10-30 Tweco Products Plasma torch
WO1991009703A1 (en) * 1989-12-26 1991-07-11 Leningradsky Politekhnichesky Institut Imeni M.I.Kalinina Electrode unit
IN180745B (en) * 1990-01-17 1998-03-14 Univ Sydney
FR2659669B1 (en) * 1990-03-16 1992-06-12 Rhone Poulenc Fibres POLYAMIDE-BASED FIBER-THREADED YARN.
JPH04679U (en) * 1990-04-13 1992-01-07
JPH04680U (en) * 1990-04-13 1992-01-07
US5760363A (en) * 1996-09-03 1998-06-02 Hypertherm, Inc. Apparatus and method for starting and stopping a plasma arc torch used for mechanized cutting and marking applications
FR2774548B1 (en) * 1998-02-02 2000-03-03 Soudure Autogene Francaise NOZZLE / NOZZLE HOLDER ASSEMBLY FOR PLASMA TORCH
KR100933480B1 (en) * 2001-03-09 2009-12-23 하이퍼썸, 인크. Composite electrode for a plasma arc torch
ES2342641B1 (en) * 2007-11-15 2011-04-25 Airbus España S.L. PROTECTION DEVICE AGAINST ELECTRIC SHOCK IN ELEMENTS DEFIXATION WITH ELEVATED LOAD.
FR2943209B1 (en) 2009-03-12 2013-03-08 Saint Gobain Ct Recherches PLASMA TORCH WITH LATERAL INJECTOR
US8350181B2 (en) * 2009-08-24 2013-01-08 General Electric Company Gas distribution ring assembly for plasma spray system
US8237079B2 (en) * 2009-09-01 2012-08-07 General Electric Company Adjustable plasma spray gun
US9315888B2 (en) 2009-09-01 2016-04-19 General Electric Company Nozzle insert for thermal spray gun apparatus
US8884179B2 (en) * 2010-07-16 2014-11-11 Hypertherm, Inc. Torch flow regulation using nozzle features
US9272360B2 (en) 2013-03-12 2016-03-01 General Electric Company Universal plasma extension gun
CN103533737A (en) * 2013-10-21 2014-01-22 芜湖鼎恒材料技术有限公司 Cathode head of plasma spray gun
CN107072027B (en) * 2015-04-12 2019-05-21 衢州迪升工业设计有限公司 Plasma gasification spray gun
DE102018125772A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 Kjellberg-Stiftung Connecting part for a processing head for thermal material processing, in particular for a plasma torch head, laser head, plasma laser head as well as a wearing part and a wearing part holder and a method for joining them
CN115505864B (en) * 2022-08-08 2023-12-29 中国人民解放军陆军装甲兵学院 Small-size axial powder feeding inner hole plasma spraying gun

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2941063A (en) * 1958-09-15 1960-06-14 Plasmadyne Corp Plasma-jet torch apparatus and method relating to increasing the life of the back electrode
US3286997A (en) * 1961-04-18 1966-11-22 Thiokol Chemical Corp Vortex fuel injector
US3145287A (en) * 1961-07-14 1964-08-18 Metco Inc Plasma flame generator and spray gun
US3313908A (en) * 1966-08-18 1967-04-11 Giannini Scient Corp Electrical plasma-torch apparatus and method for applying coatings onto substrates
GB1360659A (en) * 1971-12-09 1974-07-17 British Titan Ltd Heating device
GB1377987A (en) * 1971-12-16 1974-12-18 Tbil Otdel Vni Pk I Elektrosva Plasma torches
US3823302A (en) * 1972-01-03 1974-07-09 Geotel Inc Apparatus and method for plasma spraying
US3851140A (en) * 1973-03-01 1974-11-26 Kearns Tribune Corp Plasma spray gun and method for applying coatings on a substrate
US4688722A (en) * 1984-09-04 1987-08-25 The Perkin-Elmer Corporation Nozzle assembly for plasma spray gun

Also Published As

Publication number Publication date
BR8702270A (en) 1988-02-17
JPS6332899A (en) 1988-02-12
US4649257A (en) 1987-03-10
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EP0244773A3 (en) 1988-01-20
EP0244773B1 (en) 1990-06-13
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DE3763279D1 (en) 1990-07-19
CA1271228C (en) 1990-07-03
CA1271228A (en) 1990-07-03

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